JP2016044626A - マフラ装置およびマフラ装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 二層構造のシェルの間に中間シートを配置するとき、中間シートの位置がずれることがある。【解決手段】 外層シェル（２１）および内層シェル（２２）のうちの一方のシェルは、他方のシェルに向かって凸となる形状に加工された加工部（２１ａ）を有する。中間シート（５０）は、加工部と対向する領域において、加工部を進入させる形状に形成された受け部（５１）を有する。中間シートのうちの加工部と対向する領域に受け部が形成されているため、加工部が受け部に進入したとき、加工部の周囲に受け部が位置することになり、加工部に対して受け部がずれることを抑制できる。すなわち、加工部および受け部を用いて中間シートを位置決めすることができ、マフラ装置の使用時において、内層シェルおよび外層シェルに対して中間シートの位置がずれることを抑制できる。【選択図】 図４

Description

本発明は、二層構造のシェルの間に、制振材又は吸音材としての中間シートを配置したマフラ装置と、このマフラ装置の製造方法に関する。

特許文献１，２では、２枚の金属板を重ねることにより、マフラ装置のシェルを構成している。また、特許文献２では、２枚の金属板の間に吸音材料を充填している。

特開２０１０−１９０２０５号公報（段落［００１６］等） 特開２００４−１５０３１０号公報（段落［００３６］等）

特許文献２において、吸音材料による吸音機能を発揮させるためには、吸音材料を所定の位置に設ける必要がある。ここで、特許文献２のように、２枚の金属板の間に吸音材料を充填しただけでは、マフラ装置の使用時におけるシェルの振動などによって、２枚の金属板の間における吸音材料の位置がずれてしまうことがある。また、マフラ装置を製造するときにおいて、吸音材料の位置がずれてしまうこともある。

本願第１の発明は、車両の内燃機関から排出された排気ガスが導かれるマフラ装置であって、外層シェルと、内層シェルと、中間シートとを有する。外層シェルは、マフラ装置の外面に配置されており、所定方向に延びて筒状に形成されている。内層シェルは、外層シェルよりもマフラ装置の内側に配置され、所定方向に延びて筒状に形成されている。中間シートは、外層シェルおよび内層シェルの間に配置されており、制振材又は吸音材として用いられる。

外層シェルおよび内層シェルのうちの一方のシェルは、他方のシェルに向かって凸となる形状に加工された加工部を有する。中間シートは、加工部と対向する領域において、加工部を進入させる形状に形成された受け部を有する。

本願第１の発明によれば、中間シートのうちの加工部と対向する領域に、受け部が形成されているため、加工部が受け部に進入したとき、加工部の周囲に受け部が位置することになり、加工部に対して受け部がずれることを抑制できる。すなわち、加工部および受け部を用いて中間シートを位置決めすることができ、マフラ装置の使用時において、内層シェルおよび外層シェルに対して中間シートの位置がずれることを抑制できる。そして、中間シートの位置ズレを抑制することにより、制振材又は吸音材としての機能を発揮させやすくなる。

一方のシェルには、上述した複数の加工部を形成することができる。また、中間シートには、複数の加工部のそれぞれに対応した複数の受け部を形成することができる。ここで、複数の受け部は、所定方向と、外層シェルおよび内層シェルの周方向とにおいて、互いに異なる位置に形成することができる。これにより、中間シートの位置が所定方向および周方向にずれることを抑制できる。

加工部としては、一方のシェルの一部を曲げ加工した曲げ部を用いることができる。これにより、シェルの厚さを異ならせることなく、他方のシェルに向かって凸となる加工部を構成できる。言い換えれば、従来と同様に、均一な厚さのシェルを用いて、本発明のマフラ装置を構成できる。

マフラ装置には、セパレータを設けることができる。セパレータは、内層シェルの内周面に沿って形成されたフランジを備えており、内層シェルの内側に形成されたスペースを、所定方向に並ぶ複数のスペースに区画する。ここで、受け部としては、加工部を貫通させ、加工部を他方のシェルに接触させる孔を用いることができる。そして、フランジ、加工部および他方のシェルを、互いに重ねて溶接することができる。受け部としての孔は、加工部を他方のシェルに接触させるため、フランジ、加工部および他方のシェルを容易に溶接でき、この溶接部分の強度を確保しやすくなる。なお、受け部としては、孔の他に、凹部を用いることができる。

本願第２の発明は、本願第１の発明であるマフラ装置を製造する方法である。この製造方法では、外層シェルおよび内層シェルを構成するシェルシートに加工部を形成し、受け部に加工部を進入させて、中間シートをシェルシートに重ねる。そして、中間シートが重ねられたシェルシートを筒状に形成することにより、中間シートを挟む外層シェルおよび内層シェルを形成する。

本願第２の発明によれば、受け部に加工部を進入させることにより、シェルシートに対して中間シートを位置決めすることができる。これにより、中間シートを位置決めしながら、外層シェルおよび内層シェルを形成することができ、マフラ装置の製造時に中間シートの位置がずれてしまうことを抑制できる。そして、マフラ装置を製造したときには、中間シートを所定の位置に配置でき、制振材又は吸音材としての機能を発揮させることができる。

外層シェルおよび内層シェルを形成するとき、シェルシートにテンションを与えながら、シェルシートをセパレータに巻き付けて筒状に形成することができる。シェルシートにテンションを与えることにより、外層シェルおよび内層シェルを形成したときに、中間シートを外層シェルおよび内層シェルに密接させることができる。これにより、制振材又は吸音材としての機能を発揮させやすくなる。

本願第３の発明は、本願第１の発明であるマフラ装置を製造する方法である。この製造方法では、一方のシェルを構成する第１シェルシートに加工部を形成し、受け部に加工部を進入させ、他方のシェルを構成する第２シェルシートおよび第１シェルシートの間に中間シートを挟む。そして、中間シートを挟む第１シェルシートおよび第２シェルシートを筒状に形成することにより、外層シェルおよび内層シェルをそれぞれ形成する。

本願第３の発明によれば、受け部に加工部を進入させることにより、第１シェルシートに対して中間シートを位置決めすることができる。これにより、中間シートを位置決めしながら、外層シェルおよび内層シェルを形成することができ、マフラ装置の製造時に中間シートの位置がずれてしまうことを抑制できる。そして、マフラ装置を製造したときには、中間シートを所定の位置に配置でき、制振材又は吸音材としての機能を発揮させることができる。

外層シェルおよび内層シェルを形成するとき、第１シェルシートおよび第２シェルシートにテンションを与えながら、これらのシェルシートをセパレータに巻き付けることにより、中間シートを外層シェルおよび内層シェルに密接させることができる。これにより、制振材又は吸音材としての機能を発揮させやすくなる。

本願第２および第３の発明において、中間シートには、所定方向と、外層シェルおよび内層シェルの周方向とにおいて、互いに異なる位置に形成された複数の受け部を形成することができる。また、一方のシェルには、複数の受け部のそれぞれに対応した複数の加工部を形成することができる。ここで、各受け部に各加工部を進入させることにより、マフラ装置を製造したときに、中間シートを所定方向および周方向において位置決めすることができる。

本願第２および第３の発明において、受け部としては、加工部を貫通させ、加工部を他方のシェルに接触させる孔を用いることができる。このとき、フランジ、加工部および他方のシェルを、互いに重ねて溶接することができる。受け部としての孔は、加工部を他方のシェルに接触させるため、フランジ、加工部および他方のシェルを容易に溶接でき、この溶接部分の強度を確保しやすくなる。

実施例１であるマフラ装置の外観図である。 実施例１であるマフラ装置の断面図である。 実施例１であるマフラ装置の断面図である。 実施例１において、外層シェルを省略したマフラ装置の外観図である。 実施例１において、マフラ装置の一部の構造を示す断面図である。 実施例１において、マフラ装置の製造方法を説明する図である。 実施例１において、中間シートが重ねられたシェルシートの上面図である。 実施例１の変形例において、外層シェルを省略したマフラ装置の外観図である。 実施例２において、マフラ装置の一部の構造を示す断面図である。 実施例３において、マフラ装置の一部の構造を示す断面図である。 実施例３において、セパレータの外形を示す図である。 実施例３において、マフラ装置の製造方法を説明する図である。 実施例３の変形例において、マフラ装置の一部の構造を示す断面図である。 実施例４において、マフラ装置の製造方法を説明する図である。 実施例４において、シェルの構造を示す断面図である。 実施例１から実施例４の変形例である中間シートの断面図である。

以下、本発明の実施例について説明する。

本実施例のマフラ装置について説明する。図１は、マフラ装置１の外観図である。図２は、図１のＡ１−Ａ１断面図であり、図３は、図１のＡ２−Ａ２断面図である。図１は、図２に示す矢印Ｂ１の方向や、図３に示す矢印Ｂ２の方向からマフラ装置１を見たときの外観図である。

一対のエンドカバー１１，１２およびシェル２０は、マフラ装置１の外面を構成する。シェル２０は、筒状に形成されており、マフラ装置１の長手方向（図１の左右方向、本発明の所定方向に相当する）に延びている。マフラ装置１の長手方向におけるシェル２０の両端には開口部が形成されており、これらの開口部は、金属製のエンドカバー１１，１２によってそれぞれ塞がれている。ここで、各エンドカバー１１，１２は、溶接によってシェル２０に固定される。

図２および図３に示すように、シェル２０は、二層構造となっており、外層シェル２１および内層シェル２２を有する。外層シェル２１および内層シェル２２はともに筒状に形成されており、マフラ装置１の長手方向に延びている。外層シェル２１は、マフラ装置１の外面に配置され、内層シェル２２は、外層シェル２１よりもマフラ装置１の内側に配置されている。後述するように、外層シェル２１および内層シェル２２は、１枚の金属製のシェルシートによって構成されている。

内層シェル２２の内部には、４つの金属製のセパレータ３１〜３４が配置されている。内層シェル２２は、各セパレータ３１〜３４の外縁に沿って配置されており、各セパレータ３１〜３４の外縁には、内層シェル２２の内周面と接触するフランジが設けられている。各セパレータ３１〜３４は、内層シェル２２の内部に形成されたスペースを、５つのスペースＳ１〜Ｓ５に区画する。各スペースＳ１〜Ｓ５は、後述する排気ガスの膨張室として用いられる。

スペースＳ１は、エンドカバー１１、セパレータ３１および内層シェル２２の一部によって囲まれたスペースであり、スペースＳ２は、セパレータ３１，３２および内層シェル２２の一部によって囲まれたスペースである。スペースＳ３は、セパレータ３２，３３および内層シェル２２の一部によって囲まれたスペースであり、スペースＳ４は、セパレータ３３，３４および内層シェル２２の一部によって囲まれたスペースである。スペースＳ５は、セパレータ３４、エンドカバー１２および内層シェル２２の一部によって囲まれたスペースである。なお、本実施例では、４つのセパレータ３１〜３４を設けているが、セパレータの数は適宜設定することができる。

金属製の第１排気管４１は、エンドカバー１１および各セパレータ３１〜３４を貫通している。第１排気管４１の一端部４１ａは、マフラ装置１の外部に位置しており、導入管（図示せず）の一端部と接続される。導入管の他端部は、車両の内燃機関の排気ポートに接続されている。これにより、排気ポートから排出されたガス（排気ガス）がマフラ装置１に導かれる。

第１排気管４１の他端部４１ｂは、スペースＳ５内に位置しているため、排気ポートからの排気ガスは、第１排気管４１の内部を移動して、他端部４１ｂからスペースＳ５に排出される。スペースＳ５に排出された排気ガスは、スペースＳ４、スペースＳ３、スペースＳ２およびスペースＳ１の順に移動する。ここで、各セパレータ３１〜３４には、排気ガスを通過させるための開口部が形成されている。例えば、図２および図３に示すように、セパレータ３２は、排気ガスを通過させるための開口部３２ａを有する。

金属製の第２排気管４２は、エンドカバー１２および各セパレータ３１〜３４を貫通している。第２排気管４２の一端部４２ａは、マフラ装置１の外部に位置しており、第２排気管４２の他端部４２ｂは、スペースＳ１内に位置している。上述したようにスペースＳ１に移動した排気ガスは、他端部４２ｂから第２排気管４２の内部に導かれ、一端部４２ａから排出される。

図１および図３に示すように、外層シェル２１には複数の曲げ部（本発明の加工部に相当する）２１ａが設けられており、曲げ部２１ａは、シェル２０の内側に向かって凸となるように、外層シェル２１の一部を曲げ加工することによって形成される。ここで、曲げ部２１ａの厚さは、曲げ部２１ａを除く外層シェル２１の厚さと等しい。図１に示すように、複数の曲げ部２１ａは、各セパレータ３１〜３４の外縁に沿って配置されており、曲げ部２１ａと、内層シェル２２と、各セパレータ３１〜３４とが互いに重なる部分が溶接されている。

図２に示すように、外層シェル２１および内層シェル２２の間には、２つの中間シート５０が配置されている。すなわち、中間シート５０は、外層シェル２１および内層シェル２２によって挟まれている。マフラ装置１は、排気ガスからの熱を受けて高温状態となるため、中間シート５０は、耐熱性を有する材料で形成されている。

中間シート５０には、振動を減衰させる機能（制振機能）を持たせることができる。制振機能を有する中間シート５０としては、例えば、炭素（膨張黒鉛等）で形成されたシートを用いることができる。排気ガスがマフラ装置１に導かれたとき、外層シェル２１および内層シェル２２が振動する。ここで、制振機能を有する中間シート５０を、外層シェル２１および内層シェル２２の間に配置することにより、中間シート５０は、外層シェル２１および内層シェル２２の振動を減衰することができる。外層シェル２１および内層シェル２２の振動を減衰すれば、この振動に伴って発生する音を低減することができる。

一方、中間シート５０には、音を吸収する機能（吸音機能）を持たせることができる。吸音機能を有する中間シート５０としては、例えば、グラスウールで形成されたシートを用いることができる。外層シェル２１および内層シェル２２の振動によって発生する音を中間シート５０によって吸収することにより、マフラ装置１の外部に伝達される音を低減することができる。

中間シート５０は、マフラ装置１において、振動や音が発生しやすい位置に配置されている。図２に示すマフラ装置１の断面において、図２の左右方向におけるマフラ装置１の長さは、図２の上下方向におけるマフラ装置１の長さよりも短い。このため、マフラ装置１では、図２の左右方向におけるシェル２０の両側面において、振動や音が発生しやすくなる。そこで、本実施例では、図２に示すように、図２の左右方向におけるシェル２０の両側面において、外層シェル２１および内層シェル２２の間に中間シート５０を配置している。

なお、中間シート５０を配置する位置は、図２に示す位置に限るものではない。シェル２０の振動状態や、シェル２０からの音の発生状態を考慮して、中間シート５０を配置する位置を予め設定できる。ここで、制振機能や吸音機能を発揮させるためには、予め設定した所定位置からずれることなく、中間シート５０を配置する必要がある。一方、本実施例では、２つの中間シート５０を設けているが、中間シート５０の数は、１つ又は、３つ以上であってもよい。

図４は、図１に示すマフラ装置１において、外層シェル２１を省略した図である。図４では、２つの中間シート５０のうち、一方の中間シート５０の外観を示している。ここで、２つの中間シート５０の構造は同じである。

図４に示すように、中間シート５０は複数（具体的には１６個）の孔（本発明の受け部に相当する）５１を有し、各孔５１は、中間シート５０を貫通している。各孔５１の内側には、外層シェル２１に形成された各曲げ部２１ａが進入している。具体的には、図５に示すように、外層シェル２１の曲げ部２１ａは、内層シェル２２に向かって突出しており、孔５１の内側に進入している。図５は、マフラ装置１の長手方向においてマフラ装置１を切断したときにおいて、マフラ装置１の一部の構造を示す。

ここで、孔５１は、中間シート５０のうち、曲げ部２１ａと対向する領域に形成されており、曲げ部２１ａの外形に沿って形成されている。孔５１の内側に進入した曲げ部２１ａは、内層シェル２２の外周面に接触している。ここで、曲げ部２１ａは、中間シート５０の厚さの分だけ、内層シェル２２に向かって突出している。

図５に示すように、セパレータ３２の外縁にはフランジ３２ｂが設けられている。フランジ３２ｂは、内層シェル２２の内周面に沿って形成されているとともに、内層シェル２２の内周面に接触している。各セパレータ３１，３３，３４にも、フランジ３２ｂと同様のフランジが設けられている。

図５において、曲げ部２１ａ、内層シェル２２およびフランジ３２ｂが互いに重なっている部分は、溶接される。これにより、外層シェル２１および内層シェル２２がセパレータ３２に固定される。同様に、各セパレータ３１，３３，３４のフランジは、内層シェル２２および曲げ部２１ａと重なっており、この重なった部分が溶接されている。これにより、外層シェル２１および内層シェル２２がセパレータ３１，３３，３４に固定される。

次に、マフラ装置１の製造方法について、図６および図７を用いて説明する。

図６は、シェルシート２３を、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４に巻き付ける前の状態を示している。ここで、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４には、第１排気管４１および第２排気管４２が接続されている。図７は、図６に示す矢印Ｃの方向から、シェルシート２３および中間シート５０を見た図である。図７では、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４を省略している。

まず、シェルシート２３は、位置Ｐ１１において、エンドカバー１１，１２に溶接される。そして、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４を図６の矢印Ｒ１の方向に回転させることにより、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４にシェルシート２３を巻き付ける。シェルシート２３の位置Ｐ１１から位置Ｐ１２まで、シェルシート２３をエンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４に巻き付けると、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４がシェルシート２３によって囲まれ、筒状の内層シェル２２が形成される。

次に、シェルシート２３の位置Ｐ１２から位置Ｐ１３まで、シェルシート２３をエンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４に巻き付けると、筒状の外層シェル２１が形成される。ここで、シェルシート２３は、位置Ｐ１３において、エンドカバー１１，１２に溶接される。このように、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４に対して、シェルシート２３を二重に巻くことにより、シェル２０が形成される。

シェルシート２３のうち、位置Ｐ１２および位置Ｐ１３の間の領域には、２つの中間シート５０がそれぞれ重ねられている。ここで、シェルシート２３のうち、位置Ｐ１２および位置Ｐ１３の間の領域には、複数の曲げ部２１ａが予め形成されており、各曲げ部２１ａは、中間シート５０の孔５１の内側に進入している。これにより、シェルシート２３に対して中間シート５０を位置決めできる。

シェルシート２３を巻き付けて外層シェル２１を形成するとき、中間シート５０は、内層シェル２２および外層シェル２１の間に挟まれる。ここで、シェルシート２３にテンションを与えながら、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４にシェルシート２３を巻き付けることにより、中間シート５０を外層シェル２１および内層シェル２２に密接させやすくなる。

エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４にシェルシート２３を巻き付けてシェル２０を形成した後、シェル２０の外側から曲げ部２１ａに対して、例えば、レーザー溶接を行うことにより、曲げ部２１ａ、内層シェル２２および各セパレータ３１〜３４のフランジが互いに重なる部分が溶接される。これにより、マフラ装置１が完成する。ここで、外層シェル２１に曲げ部２１ａが形成されているため、曲げ部２１ａは、レーザー溶接を行うときの目印として用いることができる。

なお、マフラ装置１の製造方法は、上述した方法に限るものではない。マフラ装置１の他の製造方法について、以下に説明する。

まず、中間シート５０が重ねられたシェルシート２３だけを巻くことにより、筒状のシェル２０を形成する。このとき、シェル２０には、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４が組み込まれていない。筒状のシェル２０を形成したとき、中間シート５０が外層シェル２１および内層シェル２２の間に挟まれる。

次に、筒状のシェル２０の内側に各セパレータ３１〜３４を挿入する。このとき、各セパレータ３１〜３４のフランジが、内層シェル２２を介して曲げ部２１ａと重なるように、各セパレータ３１〜３４が挿入される。次に、各セパレータ３１〜３４のフランジ、内層シェル２２および曲げ部２１ａを挟む位置に一対の治具を配置し、一対の治具の間で電流を流すことにより、各セパレータ３１〜３４のフランジ、内層シェル２２および曲げ部２１ａを溶接する。

ここで、セパレータ３１〜３４のうちの１つのセパレータをシェル２０の内側に挿入して溶接を行った後に、他のセパレータをシェル２０の内側に挿入して溶接を行う。このように、セパレータ３１〜３４は、順番にシェル２０の内側に挿入されて溶接される。セパレータ３１〜３４の溶接を終了した後、筒状のシェル２０にエンドカバー１１，１２が溶接される。この後、エンドカバー１１およびセパレータ３１〜３４に第１排気管４１を組み込んだり、エンドカバー１２およびセパレータ３１〜３４に第２排気管４２を組み込んだりすることができる。これにより、マフラ装置１が完成する。

本実施例の作用および効果について説明する。

マフラ装置１において、外層シェル２１の曲げ部２１ａは、中間シート５０の孔５１の内側に進入して、内層シェル２２および各セパレータ３１〜３４に溶接されている。ここで、孔５１は、中間シート５０のうち、曲げ部２１ａと対向する領域に形成されているため、曲げ部２１ａが孔５１の内側に進入したとき、曲げ部２１ａの周囲に孔５１が位置することになる。

このため、溶接された曲げ部２１ａに対して、孔５１がずれにくくなっている。これにより、外層シェル２１および内層シェル２２の間において、中間シート５０がずれることを抑制できる。中間シート５０のずれを抑制できれば、中間シート５０を所定位置に配置したままとすることができ、中間シート５０を用いた所定機能（上述した制振機能や吸音機能）を発揮させやすくなる。

また、本実施例では、外層シェル２１に曲げ部２１ａを予め設けているため、曲げ部２１ａ、内層シェル２２および各セパレータ３１〜３４のフランジを容易に溶接でき、この溶接部分の強度を確保しやすくなる。また、外層シェル２１および内層シェル２２を溶接するときに、外層シェル２１が変形することを抑制できる。

ここで、外層シェル２１に曲げ部２１ａを形成せずに、外層シェル２１および内層シェル２２を溶接するときに、外層シェル２１の一部を変形させて孔５１の内側に進入させることも考えられる。この場合には、外層シェル２１を変形させたときに、中間シート５０が押しつぶされて孔５１から亀裂が発生してしまうおそれがある。また、外層シェル２１の一部を変形させて溶接するときには、外層シェル２１の一部が伸ばされた状態で溶接されるため、外層シェル２１の溶接部分の厚みが薄くなってしまい、外層シェル２１の強度が低下しやすくなる。

本実施例では、上述したように、曲げ部２１ａを用いることにより、外層シェル２１を変形させる必要もないため、外層シェル２１によって中間シート５０が押しつぶされて、孔５１から亀裂が発生することを防止できる。また、溶接時に、外層シェル２１の一部が伸ばされることもないため、外層シェル２１の強度を確保できる。

一方、曲げ部２１ａを用いることにより、外層シェル２１の厚さを異ならせることなく、外層シェル２１の一部を内層シェル２２に向かって突出させることができる。言い換えれば、従来と同様に、均一な厚さの外層シェル２１を用いて、マフラ装置１を構成できる。

孔５１を少なくとも２つ設ければ、中間シート５０が、マフラ装置１の長手方向（図４の左右方向）およびシェル２０の周方向にずれることを抑制できる。ここで、２つの孔５１は、マフラ装置１の長手方向およびシェル２０の周方向において、互いにずれた位置に形成すればよい。例えば、図８に示すように、中間シート５０には、中間シート５０の位置決めに用いられる２つの孔５１Ａと、中間シート５０の位置決めに用いられない複数の孔５１Ｂとを形成することができる。図８は、図４に対応した図である。

孔５１Ａは、本実施例で説明した孔５１と同じである。２つの孔５１Ａは、マフラ装置１の長手方向（図８の左右方向）およびシェル２０の周方向（図８の上下方向）において、互いに異なる位置に形成されている。したがって、２つの孔５１Ａを用いることにより、マフラ装置１の長手方向およびシェル２０の周方向において、中間シート５０を位置決めすることができる。

なお、孔５１Ａを設ける位置は、図８に示す位置に限るものではない。上述したように、少なくとも２つの孔５１Ａを設けたとき、これらの孔５１Ａが、マフラ装置１の長手方向およびシェル２０の周方向において、互いに異なる位置に形成されていればよい。また、中間シート５０の位置決めに用いられる孔５１Ａは、１つだけであってもよい。この場合であっても、孔５１Ａが固定されるため、中間シート５０がずれることを抑制できる。

一方、孔５１Ｂは、中間シート５０において、曲げ部２１ａと対向する領域よりも大きな領域に形成されており、中間シート５０を位置決めさせる機能を有していない。孔５１Ｂは、曲げ部２１ａを内層シェル２２に接触させて、曲げ部２１ａ、内層シェル２２および各セパレータ３１〜３４のフランジを溶接させるために形成されている。

次に、マフラ装置１を製造するときには、曲げ部２１ａを孔５１に進入させておくことにより、シェルシート２３に対して中間シート５０を位置決めすることができる。そして、中間シート５０がシェルシート２３に位置決めされた状態において、シェルシート２３および中間シート５０を、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４に巻き付けることができる。

これにより、シェルシート２３を巻き付けるときに、中間シート５０がシェルシート２３に対してずれてしまうことを防止できる。そして、外層シェル２１および内層シェル２２の間における所定位置に中間シート５０を配置でき、中間シート５０を用いた所定機能（上述した制振機能や吸音機能）を発揮させやすくなる。ここで、上述したように、少なくとも２つの孔５１を設ければ、シェルシート２３に対して、マフラ装置１の長手方向およびシェル２０の周方向に中間シート５０がずれることを抑制できる。

また、シェルシート２３にテンションを与えながら、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４にシェルシート２３を巻き付けることにより、中間シート５０を外層シェル２１および内層シェル２２に密接させることができる。これにより、中間シート５０を用いた所定機能（上述した制振機能や吸音機能）を発揮させやすくなる。

本発明の実施例２であるマフラ装置について説明する。本実施例において、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。

本実施例のマフラ装置１について、図９を用いて説明する。図９は、図５に対応した図である。図９に示すように、外層シェル２１は、本体部２１ｂおよび突起部（本発明の加工部に相当する）２１ｃを有しており、外層シェル２１には、本体部２１ｂだけの厚さを有する部分と、本体部２１ｂおよび突起部２１ｃの厚さを有する部分とがある。

突起部２１ｃは、本体部２１ｂから内層シェル２２に向かって凸となる形状に形成されている。そして、突起部２１ｃは、中間シート５０の孔５１の内側に進入して、内層シェル２２に接触している。ここで、突起部２１ｃの厚さは、中間シート５０の厚さと等しい。また、孔５１は、中間シート５０のうち、突起部２１ｃと対向する領域に形成されている。本体部２１ｂおよび突起部２１ｃは、一体的に形成することもできるし、本体部２１ｂおよび突起部２１ｃを別体で構成し、本体部２１ｂに突起部２１ｃを固定することもできる。

本実施例のマフラ装置１は、実施例１と同様の方法によって製造することができる。ここで、図６および図７に示すシェルシート２３には、曲げ部２１ａの代わりに、突起部２１ｃを予め形成しておけばよい。

本実施例によれば、実施例１と同様に、孔５１を用いることにより、マフラ装置１の使用時や製造時において、中間シート５０がずれてしまうことを抑制できる。また、突起部２１ｃを孔５１の内側に進入させて内層シェル２２に接触させることにより、実施例１と同様に、外層シェル２１、内層シェル２２および各セパレータ３１〜３４のフランジを容易に溶接でき、この溶接部分の強度を確保しやすくなる。

本発明の実施例３であるマフラ装置について説明する。本実施例において、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。

実施例１では、外層シェル２１に曲げ部２１ａを形成しているが、本実施例では、図１０に示すように、外層シェル２１の曲げ部２１ａが省略され、内層シェル２２に曲げ部２２ａを形成している。図１０は、図５に対応した図である。内層シェル２２の一部を曲げ加工することによって、曲げ部２２ａが形成される。ここで、曲げ部２２ａの厚さは、曲げ部２２ａを除く内層シェル２２の厚さと等しい。曲げ部２２ａは、外層シェル２１に向かって凸となる形状に形成されており、中間シート５０の孔５１に進入して外層シェル２１と接触している。

図１０に示すように、セパレータ３２のフランジ３２ｂは、曲げ部２２ａに接触している。ここで、セパレータ３２のフランジ３２ｂは、内層シェル２２に沿った形状に形成されている。具体的には、セパレータ３２は、図１１に示す形状に形成されている。図１１は、マフラ装置１の長手方向からセパレータ３２を見たときの図である。図１１では、セパレータ３２の他に、第１排気管４１および第２排気管４２も示している。

図１１に示すように、セパレータ３２は、曲げ部２２ａに対応した位置に突起部３２ｃを有する。曲げ部２２ａが外層シェル２１に向かって突出しているため、セパレータ３２にも突起部３２ｃが形成されている。これにより、セパレータ３２の外縁に形成されたフランジ３２ｂを、曲げ部２２ａを含む内層シェル２２に沿って配置することができる。

次に、本実施例のマフラ装置１の製造方法について、図１２を用いて説明する。図１２は、図６に対応する図である。

まず、シェルシート２３は、位置Ｐ２１において、エンドカバー１１，１２に溶接される。そして、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４を図１２の矢印Ｒ２の方向に回転させることにより、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４にシェルシート２３を巻き付ける。ここで、ここで、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４には、第１排気管４１および第２排気管４２が接続されている。

シェルシート２３の位置Ｐ２１から位置Ｐ２２まで、シェルシート２３をエンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４に巻き付けると、筒状の内層シェル２２が形成される。シェルシート２３のうち、位置Ｐ２１および位置Ｐ２２の間の領域には、２つの中間シート５０が重ねられている。

ここで、シェルシート２３のうち、位置Ｐ２１および位置Ｐ２２の間の領域には、複数の曲げ部２２ａが予め形成されており、各曲げ部２２ａは、中間シート５０の孔５１の内側に進入している。これにより、中間シート５０は、シェルシート２３に対して位置決めされる。内層シェル２２を形成するとき、図１１に示すセパレータ３２の突起部３２ｃが曲げ部２２ａの内側（すなわち、凹んだ部分）に進入する。また、内層シェル２２を形成したとき、内層シェル２２の外周面に中間シート５０が配置される。

次に、シェルシート２３の位置Ｐ２２から位置Ｐ２３まで、シェルシート２３をエンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４に巻き付けると、筒状の外層シェル２１が形成される。ここで、シェルシート２３は、位置Ｐ２３において、エンドカバー１１，１２に溶接される。外層シェル２１を形成するとき、中間シート５０は、内層シェル２２および外層シェル２１の間に挟まれる。ここで、シェルシート２３にテンションを与えながら、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４にシェルシート２３を巻き付けることにより、中間シート５０を外層シェル２１および内層シェル２２に密接させやすくなる。

エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４にシェルシート２３を巻き付けてシェル２０を形成した後、シェル２０の外側から、例えば、レーザー溶接を行うことにより、外層シェル２１、曲げ部２２ａおよび各セパレータ３１〜３４のフランジが互いに重なる部分が溶接される。これにより、マフラ装置１が完成する。

本実施例によれば、孔５１は、中間シート５０のうち、曲げ部２２ａと対向する領域に形成されているため、曲げ部２２ａが孔５１の内側に進入したとき、孔５１は、曲げ部２２ａの周囲に位置する。このため、溶接される曲げ部２２ａに対して、孔５１がずれにくくなっている。したがって、実施例１と同様に、マフラ装置１の使用時や製造時において、中間シート５０がずれてしまうことを抑制できる。

また、曲げ部２２ａを孔５１の内側に進入させて外層シェル２１に接触させることにより、外層シェル２１、内層シェル２２および各セパレータ３１〜３４のフランジを容易に溶接でき、この溶接部分の強度を確保しやすくなる。さらに、曲げ部２２ａを用いることにより、内層シェル２２の厚さを異ならせることなく、内層シェル２２の一部を外層シェル２１に向かって突出させることができる。言い換えれば、従来と同様に、均一な厚さの内層シェル２２を用いて、マフラ装置１を構成できる。

本実施例の変形例について、図１３を用いて説明する。図１３は、図９に対応した図である。図１３に示すように、内層シェル２２は、本体部２２ｂおよび突起部２２ｃを有しており、内層シェル２２には、本体部２２ｂだけの厚さを有する部分と、本体部２２ｂおよび突起部２２ｃの厚さを有する部分とがある。

突起部２２ｃは、本体部２２ｂから外層シェル２１に向かって凸となる形状に形成されている。そして、突起部２２ｃは、中間シート５０の孔５１の内側に進入して、外層シェル２１に接触している。ここで、突起部２２ｃの厚さは、中間シート５０の厚さと等しい。本体部２２ｂおよび突起部２２ｃは、一体的に形成することもできるし、本体部２２ｂおよび突起部２２ｃを別体で構成し、本体部２２ｂに突起部２２ｃを固定することもできる。

本変形例のマフラ装置１は、実施例１と同様の方法によって製造することができる。すなわち、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４にシェルシート２３を巻き付けてマフラ装置１を製造したり、筒状に形成されたシェル２０にセパレータ３１〜３４やエンドカバー１１，１２を組み込んでマフラ装置１を製造したりすることができる。ここで、図１２に示すシェルシート２３には、曲げ部２２ａの代わりに、突起部２２ｃを予め形成しておけばよい。

本変形例によれば、突起部２２ｃおよび孔５１を用いることにより、マフラ装置１の使用時や製造時において、中間シート５０がずれてしまうことを抑制できる。また、突起部２２ｃを孔５１の内側に進入させて外層シェル２１に接触させることにより、外層シェル２１、内層シェル２２および各セパレータ３１〜３４のフランジを容易に溶接でき、この溶接部分の強度を確保しやすくなる。

本発明の実施例４であるマフラ装置について説明する。本実施例において、実施例１〜３で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１〜３と異なる点について、主に説明する。

実施例１〜３では、１枚のシェルシート２３をエンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４に巻き付けることにより、外層シェル２１および内層シェル２２を形成している。一方、本実施例では、外層シェル２１および内層シェル２２を、別体のシェルシートによって構成している。

図１４に示すように、外層シェル２１を構成するシェルシート２３Ａと、内層シェル２２を構成するシェルシート２３Ｂとの間に中間シート５０を配置し、シェルシート２３Ａ，２３Ｂおよび中間シート５０を重ねる。ここで、シェルシート２３Ａには、実施例１で説明した曲げ部２１ａを形成したり、実施例２で説明した突起部２１ｃを形成したりすることができる。この場合には、実施例１又は実施例２で説明したように、曲げ部２１ａ又は突起部２１ｃを、中間シート５０の孔５１の内側に進入させることにより、シェルシート２３Ａに対して中間シート５０を位置決めすることができる。

一方、実施例３で説明した曲げ部２２ａ又は突起部２２ｃをシェルシート２３Ｂに形成することもできる。この場合には、実施例３で説明したように、曲げ部２２ａ又は突起部２２ｃを孔５１の内側に進入させることにより、シェルシート２３Ｂに対して中間シート５０を位置決めすることができる。

図１４に示すように、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４を矢印Ｒ３の方向に回転させることにより、シェルシート２３Ａ，２３Ｂおよび中間シート５０をエンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４に巻き付けることができる。これにより、図１５に示すように、シェルシート２３Ａによって筒状の外層シェル２１が形成され、シェルシート２３Ｂによって筒状の内層シェル２２が形成される。また、外層シェル２１および内層シェル２２の間に中間シート５０が配置される。図１５は、シェル２０および中間シート５０の構造を示す断面図であり、図２に対応した図である。ここで、図１５では、シェル２０の内側に配置されるセパレータ３１〜３４を省略している。

ここで、シェルシート２３Ａ，２３Ｂにテンションを与えながら、エンドカバー１１，１２およびセパレータ３１〜３４にシェルシート２３Ａ，２３Ｂを巻き付けることができる。これにより、中間シート５０を外層シェル２１および内層シェル２２に密接させやすくなり、中間シート５０を用いた所定機能（上述した制振機能や吸音機能）を発揮させやすくなる。

この後、各実施例１〜３で説明したように、外層シェル２１および内層シェル２２を各セパレータ３１〜３４やエンドカバー１１，１２に溶接すればよい。ここで、シェルシート２３Ａ，２３Ｂは、図１４に示す位置Ｐ３１，Ｐ３２において、エンドカバー１１，１２に溶接される。

また、位置Ｐ３１，Ｐ３２におけるシェルシート２３Ａの両端を互いに突き合わせて溶接したり、位置Ｐ３１，Ｐ３２におけるシェルシート２３Ｂの両端を互いに突き合わせて溶接したりすることができる。なお、各シェルシート２３Ａ，２３Ｂの両端を突き合わせるのではなく、シェルシート２３Ａ，２３Ｂを積層した積層体を巻いたとき、位置Ｐ３１，Ｐ３２における積層体の両端を重ねて溶接することもできる。

マフラ装置１の製造方法は、上述した方法に限るものではない。曲げ部２１ａ（実施例１）又は突起部２１ｃ（実施例２）をシェルシート２３Ａに形成したり、突起部２２ｃ（実施例３）をシェルシート２３Ｂに形成したりするときには、実施例１で説明したように、シェルシート２３Ａ，２３Ｂおよび中間シート５０を積層した積層体を巻くことにより、筒状のシェル２０を予め形成しておくことができる。そして、筒状のシェル２０の内側に各セパレータ３１〜３４を挿入して、各セパレータ３１〜３４をシェル２０に溶接することができる。

外層シェル２１および内層シェル２２を別体で構成しても、各実施例１〜３と同様に、中間シート５０を位置決めすることができるため、マフラ装置１の使用時や製造時において、中間シート５０がずれてしまうことを抑制できる。また、実施例１〜３と同様に、外層シェル２１、内層シェル２２および各セパレータ３１〜３４のフランジを容易に溶接でき、この溶接部分の強度を確保しやすくなる。

上述した実施例１〜４では、中間シート５０に孔５１を形成しているが、これに限るものではない。具体的には、図１６に示すように、中間シート５０に凹部（本発明の受け部に相当する）５２を形成することができる。図１６は、中間シート５０の厚さ方向における断面図であり、図５，図９，図１０，図１３に対応した図である。図１６に示す構成では、凹部５２が図１６の上方に向かって開口している。

凹部５２は、図５又は図９に示す孔５１と同じ位置に形成することができる。このとき、凹部５２は、外層シェル２１に向かって開口している。そして、凹部５２の内側には、図５に示す曲げ部２１ａを進入させたり、図９に示す突起部２１ｃを進入させたりすることができる。このように、曲げ部２１ａ又は突起部２１ｃを凹部５２に進入させることにより、曲げ部２１ａ又は突起部２１ｃに対して、凹部５２がずれることを抑制し、外層シェル２１および内層シェル２２の間において、中間シート５０を位置決めすることができる。

一方、凹部５２は、図１０又は図１３に示す孔５１と同じ位置に形成することができる。このとき、凹部５２は、内層シェル２２に向かって開口している。そして、凹部５２の内側には、図１０に示す曲げ部２２ａを進入させたり、図１３に示す突起部２２ｃを進入させたりすることができる。このように、曲げ部２２ａ又は突起部２２ｃを凹部５２に進入させることにより、曲げ部２２ａ又は突起部２２ｃに対して、凹部５２がずれることを抑制し、外層シェル２１および内層シェル２２の間において、中間シート５０を位置決めすることができる。

図１６に示すように、中間シート５０に凹部５２を形成したとき、凹部５２が形成された位置では、外層シェル２１、内層シェル２２および各セパレータ３１〜３４のフランジを溶接することができない。この場合には、中間シート５０が配置されていない箇所において、外層シェル２１、内層シェル２２および各セパレータ３１〜３４のフランジを溶接することができる。中間シート５０が配置されていない箇所としては、例えば、図２におけるマフラ装置１の上部や下部がある。

一方、中間シート５０に、孔５１および凹部５２を形成することもできる。この場合には、孔５１および凹部５２を用いて、中間シート５０を位置決めすることができるとともに、孔５１が形成された位置において、外層シェル２１、内層シェル２２および各セパレータ３１〜３４のフランジを溶接することができる。

図８で説明した孔５１Ａの代わりに、孔５１Ａと同じ位置に凹部５２を形成することができる。ここで、すべての孔５１Ａの代わりに、凹部５２を用いることもできるし、一部の孔５１Ａの代わりに、凹部５２を用いることもできる。

１：マフラ装置、２０：シェル、２１：外層シェル、２１ａ：曲げ部（加工部）、
２１ｂ：本体部、２１ｃ：突起部（加工部）、２２：内層シェル、
２２ａ：曲げ部（加工部）、２２ｂ：本体部、２２ｃ：突起部（加工部）、
２３：シェルシート、３１〜３４：セパレータ、４１：第１排気管、４２：第２排気管、
５０：中間シート、５１：孔（受け部）

Claims (10)

1. 車両の内燃機関から排出された排気ガスが導かれるマフラ装置であって、
   前記マフラ装置の外面に配置され、所定方向に延びる筒状の外層シェルと、
   前記外層シェルよりも前記マフラ装置の内側に配置され、前記所定方向に延びる筒状の内層シェルと、
   前記外層シェルおよび前記内層シェルの間に配置された、制振材又は吸音材としての中間シートと、を有し、
   前記外層シェルおよび前記内層シェルのうちの一方のシェルは、他方のシェルに向かって凸となる形状に加工された加工部を有し、
   前記中間シートは、前記加工部と対向する領域において、前記加工部を進入させる形状に形成された受け部を有することを特徴とするマフラ装置。
2. 前記一方のシェルは、複数の前記加工部を有し、
   前記中間シートは、前記複数の加工部のそれぞれに対応した複数の前記受け部を有しており、
   前記複数の受け部は、前記所定方向と、前記外層シェルおよび前記内層シェルの周方向とにおいて、互いに異なる位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマフラ装置。
3. 前記加工部は、前記一方のシェルの一部を曲げ加工した曲げ部であることを特徴とする請求項１又は２に記載のマフラ装置。
4. 前記内層シェルの内周面に沿って形成されたフランジを備え、前記内層シェルの内側に形成されたスペースを、前記所定方向に並ぶ複数のスペースに区画するセパレータを有しており、
   前記受け部は、前記加工部を貫通させて、前記加工部を前記他方のシェルに接触させる孔であり、
   前記フランジ、前記加工部および前記他方のシェルが互いに重ねられて溶接されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のマフラ装置。
5. 車両の内燃機関から排出された排気ガスが導かれるマフラ装置の製造方法であって、
   前記マフラ装置は、
   前記マフラ装置の外面に配置され、所定方向に延びる筒状の外層シェルと、
   前記外層シェルよりも前記マフラ装置の内側に配置され、前記所定方向に延びる筒状の内層シェルと、
   前記外層シェルおよび前記内層シェルの間に配置された、制振材又は吸音材としての中間シートと、を有し、
   前記外層シェルおよび前記内層シェルのうちの一方のシェルは、他方のシェルに向かって凸となる形状に加工された加工部を有し、
   前記中間シートは、前記加工部と対向する領域において、前記加工部を進入させる形状に形成された受け部を有し、
   前記マフラ装置の製造方法は、
   前記外層シェルおよび前記内層シェルを構成するシェルシートに前記加工部を形成し、
   前記受け部に前記加工部を進入させて、前記中間シートを前記シェルシートに重ね、
   前記中間シートが重ねられた前記シェルシートを筒状に形成することにより、前記中間シートを挟む前記外層シェルおよび前記内層シェルを形成する、
   ことを特徴とするマフラ装置の製造方法。
6. 前記マフラ装置は、前記内層シェルの内周面に沿って形成されたフランジを備え、前記内層シェルの内側に形成されたスペースを、前記所定方向に並ぶ複数のスペースに区画するセパレータを有しており、
   前記外層シェルおよび前記内層シェルを形成するとき、前記シェルシートにテンションを与えながら、前記シェルシートを前記セパレータに巻き付けて筒状に形成することを特徴とする請求項５に記載のマフラ装置の製造方法。
7. 車両の内燃機関から排出された排気ガスが導かれるマフラ装置の製造方法であって、
   前記マフラ装置は、
   前記マフラ装置の外面に配置され、所定方向に延びる筒状の外層シェルと、
   前記外層シェルよりも前記マフラ装置の内側に配置され、前記所定方向に延びる筒状の内層シェルと、
   前記外層シェルおよび前記内層シェルの間に配置された、制振材又は吸音材としての中間シートと、を有し、
   前記外層シェルおよび前記内層シェルのうちの一方のシェルは、他方のシェルに向かって凸となる形状に加工された加工部を有し、
   前記中間シートは、前記加工部と対向する領域において、前記加工部を進入させる形状に形成された受け部を有し、
   前記マフラ装置の製造方法は、
   前記一方のシェルを構成する第１シェルシートに前記加工部を形成し、
   前記受け部に前記加工部を進入させ、前記他方のシェルを構成する第２シェルシートおよび前記第１シェルシートの間に前記中間シートを挟み、
   前記中間シートを挟む前記第１シェルシートおよび前記第２シェルシートを筒状に形成することにより、前記外層シェルおよび前記内層シェルをそれぞれ形成する、
   ことを特徴とするマフラ装置の製造方法。
8. 前記マフラ装置は、前記内層シェルの内周面に沿って形成されたフランジを備え、前記内層シェルの内側に形成されたスペースを、前記所定方向に並ぶ複数のスペースに区画するセパレータを有しており、
   前記外層シェルおよび前記内層シェルを形成するとき、前記第１シェルシートおよび前記第２シェルシートにテンションを与えながら、前記第１シェルシートおよび前記第２シェルシートを前記セパレータに巻き付けて筒状に形成することを特徴とする請求項７に記載のマフラ装置の製造方法。
9. 前記中間シートは、前記所定方向と、前記外層シェルおよび前記内層シェルの周方向とにおいて、互いに異なる位置に形成された複数の前記受け部を有し、
   前記一方のシェルは、前記複数の受け部のそれぞれに対応した複数の前記加工部を有しており、
   前記各受け部に前記各加工部を進入させることにより、前記中間シートを前記所定方向および前記周方向において位置決めすることを特徴とする請求項５から８のいずれか１つに記載のマフラ装置の製造方法。
10. 前記受け部は、前記加工部を貫通させて、前記加工部を前記他方のシェルに接触させる孔であり、
    前記外層シェルおよび前記内層シェルを形成した後、前記フランジ、前記加工部および前記他方のシェルを互いに重ねた部分を溶接することを特徴とする請求項６又は８に記載のマフラ装置の製造方法。